Зажигательно-осколочный боеприпас Российский патент 2022 года по МПК F42B12/20 F42B12/44 

Изобретение относится к оборонной технике и предназначается для использования в различных зажигательных боеприпасах (БП). Кроме того, оно может быть применено в химических, дымовых, объемно-детонирующих и других БП, в которых имеет место взрывное разбрасывание снаряжения БП.

Совершенствование эффективности действия современных зажигательных смесей ведется по следующим направлениям: увеличение теплотворной способности, температуры и времени горения, а также повышения прилипаемости к различным, в том числе влажным и вертикально расположенным поверхностям; разработка самовоспламеняющихся на воздухе и при соприкосновении с водой смесей; изыскание высокоэффективных смесей на основе авиационных и ракетных топлив; разработка новых высокотемпературных составов, улучшение рецептур пирогелей и т.д. [1].

Однако это считается недостаточным и в последнее время в США испытываются комбинированные зажигательно-фугасные бомбы. Заряд взрывчатого вещества (ВВ) в них подрывается в середине и в конце горения огнесмеси, что это наносит дополнительные разрушения и создает трудности тушения пожаров [1].

Известно большое число подобных БП различных конструкций. Так, в [2] описана зажигательная авиационная бомба, содержащая корпус, взрыватель, зажигательный и воспламенительный составы, разрывной заряд, при этом корпус выполнен в виде цилиндроконической оболочки, жестко соединенной с втулкой в виде стакана, в полости которой коаксиально размещены примыкающий к втулке воспламенительный состав и разрывной заряд, а в полости между оболочкой корпуса и втулкой размещен зажигательный состав. Утверждается, что повышение надежности воспламенения зажигательного состава и равномерное распределение его на площади обеспечивается за счет осесимметричного размещения в корпусе авиабомбы разрывного заряда, воспламенительного и зажигательного составов, что приводит к:

- предварительному дроблению зажигательного и воспламенительного составов продуктами детонации разрывного заряда до разрушения корпуса авиабомбы;

- дальнейшему дроблению и перемешиванию предварительно раздробленных составов в момент их диспергирования при разрушении корпуса авиабомбы;

- дроблению корпуса авиабомбы продуктами детонации разрывного заряда на множество осколков, не препятствующих равномерному дроблению зажигательного и воспламенительного составов и тщательному их перемешиванию.

Известно, что для зажигательных БП важнейшим техническим результатом является дробление зажигательного состава на куски (элементы) определенного размера, поскольку зажигательная способность при воздействии по целям зависит именно от размера горящего куска.

Трудно ожидать, что в [2] зажигательный состав будет дробиться нужным образом, сначала «предварительно», а потом еще и при дальнейшем «разрушении корпуса авиабомбы». Вызывает сомнение и утверждение о «дроблении корпуса авиабомбы продуктами детонации разрывного заряда на множество осколков», поскольку известно, что дробление корпуса на мелкие осколки (как это имеет место в осколочных БП) возможно лишь в случае непосредственного контакта корпуса БП и взрывчатого вещества (ВВ). Здесь же такого контакта не наблюдается - между корпусом авиабомбы и разрывным зарядом имеются зажигательный и воспламенительный составы вместе с оболочками, посредством которых взрывная нагрузка на корпус авиабомбы от продуктов детонации относительно небольшого (опять же в сравнении с осколочными БП) разрывного заряда будет демпфироваться (существенно уменьшается), что может только ухудшить процесс дробления корпуса (увеличиваются размеры образующихся осколков).

Для обеспечения дробления зажигательного (химического, дымового, и др.) состава на элементы нужных размеров в зажигательных (химических, дымовых, и др.) БП принимают специальные меры, такие как контролируемое дробление, сегментирование, капсулирование и пр.

Так, в патенту RU №2284461 [3] описан БП, являющийся наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения и выбранный в качестве прототипа, состоящий из корпуса с центральным разрывным зарядом ВВ и жидкого снаряжения, в котором свободно располагаются цилиндрические элементы необходимого размера, открытые с одного из торцов таким образом, что жидкое снаряжение полностью заполняет внутренний объем элементов. После детонации разрывного заряда происходит разрушение корпуса БП и разлет элементов с разбрасыванием жидкого снаряжения из внутреннего объема.

Несомненным достоинством данного технического решения является контролируемый размер элементов, обеспечивающих решение поставленной задачи. Тем не менее, это устройство не свободно от недостатков. В частности, следует отметить, что:

- разлет элементов происходит с помощью относительно небольшого по массе центрального разрывного заряда (выбираемого из условия сохранения элементов), следовательно, с невысокой скоростью и на небольшую дальность;

- хотя на корпусе БП сделаны продольные насечки, помогающие разрушению корпуса в процессе его взрывного нагружения и тем самым способствующие уменьшению нагрузок на элементы, но подобные меры не всегда возможны, как например, в толстостенных корпусах снарядов, поскольку такие насечки могут привести к преждевременному разрушению корпуса снаряда при выстреле. Поэтому для толстостенных корпусов нужны специальные конструктивные приемы, помогающие вскрытию корпуса БП.

Одним из вариантов увеличения эффективности зажигательных боеприпасов был предложен в БП [4], где указанная задача решается тем, что в известном техническом устройстве, состоящем из корпуса, центрального разрывного заряда взрывчатого вещества и горючего снаряжения, находящегося в корпусе внутри готовых элементов и в свободном пространстве между ними, центральный разрывной заряд выполнен с радиальными лучами, делящими внутренний объем БП на сектора. Свободное пространство между готовыми элементами может быть заполнено воспламеняющим составом. Оболочка радиальных лучей может быть изготовлена из листового горючего материала, в том числе алюминия, электрона (сплава магния с алюминием) и т.п. Для уменьшения взрывной нагрузки на готовые элементы путем более быстрого вскрытия корпуса на концах радиальных лучей, прилегающих к корпусу, могут быть выполнены кумулятивные выемки. Однако всем данным зажигательным боеприпасам присущи следующие недостатки: отмечают малую эффективность или полное отсутствие осколочного воздействия. В свое время неоднократно применялись попытки дополнить поражающее действие термобарического боеприпаса осколочным действием, что, в итоге, приближало его по своим свойствам к обычному осколочно-фугасному боеприпасу [3].

Для того чтобы определить наиболее оптимальное конструктивное решение по усовершенствованию боеприпасов, выделим следующие недостатки:

- малую эффективность или полное отсутствие осколочного воздействия;

- ограниченность поражающего действия по целям;

- низкое бризантное действие;

- зависимость от погодных факторов (дождь, сильный ветер, туман и т.д.);

- недостаточная эффективность боеприпасов малых калибров.

Решаемой задачей настоящего изобретения является повышение эффективности зажигательного действия боеприпаса путем разбрасывания готовых зажигательных сегментов с последующим разрывом их и разлетом осколочных элементов.

Указанная задача решается тем, что в известном техническом устройстве, состоящем из корпуса, центрального разрывного заряда взрывчатого вещества и горючего снаряжения, находящегося в корпусе, с находящимися там же готовыми зажигательными сегментами выполненных с собственными разрывными зарядами находящимися внутри готовых сегментов и снабженных осколочными элементами, причем горючее снаряжение находится в свободном пространстве между ними.

Конструкция предлагаемого БП поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого зажигательного БП, на фиг. 2 - вариант конструкции готового сегмента снабженного осколочными элементами. На фиг. 3 - варианты срабатывания предложенного зажигательного БП в различном снаряжении.

На чертежах цифрами и буквами обозначены: 1 - корпус БП; 2 - головная часть БП; 3 - готовые зажигательные сегменты, снабженные осколочными элементами; 4 -разрывной заряд; 5 - хвостовое оперение боеприпаса; 6 - горючее снаряжение, заполняющее пространство боеприпаса; 7 - корпус готового сегмента; 8 - разрывной заряд готового сегмента; 9 - взрыватель готового сегмента; 10 - осколочный элемент; 11 - пороховая навеска; 12 - сквозные отверстия; 13 - горючее снаряжение.

Проведенный технический анализ показывает, что выполнение центрального разрывного заряда с готовыми сегментами в предлагаемой конструкции БП позволяет обеспечить метание готовых сегментов (соответственно они летят на большее расстояние и рассеиваются по большей площади) разбрасывая часть горючего снаряжения боеприпаса, поскольку одновременно с расширением продуктов детонации от центрального заряда происходит вскрытие корпуса БП и поджог горючего снаряжения заполняющего пространство боеприпаса. Последнее особенно важно, поскольку позволяет обеспечить приведение в действие взрывателей готовых сегментов огневым способом, например через пороховую навеску, бикфордов шнур и т.д., без применения технических решений усложняющих конструкцию. Размеры осколочного элемента должны обеспечивать эффективное поражение цели, причем предпочтительнее сферическая форма элемента. Однако могут встретиться конструктивные исполнения БП, когда форма элемента должна отличаться от сферы, но в любом случае, форма и размеры должны обеспечивать нужную массу элемента, что, в свою очередь, обеспечивает его высокую поражающую способность, поскольку такой элемент при попадании на цель сообщит цели достаточную энергию для поражения. Для уверенного зажигания готовых сегментов огневым способом, возможно заполнение пространства между элементами воспламенительным составом.

Если конструктивно выполнить оболочку готового сегмента из горючего материала, например алюминия, электрона и пр., то в результате ее разрушения получим дополнительные горящие осколки, и общая зажигательная способность БП увеличится. Аналогичное можно сказать про оболочку осколочных элементов, она тоже должна вносить свой вклад в общее дело повышения зажигательной способности БП, но к ней предъявляются повышенные требования по обеспечению сохранности элементов в процессе их деформирования. Действительно, как ни быстро распространяется детонация во время на разрушения корпуса, это происходит не мгновенно. В течение этого времени продукты детонации центрального заряда расширяются и тем самым могут деформировать элементы. Кроме этого нужно иметь в виду, что осколочный элемент должен обеспечивать надежное поражение цели. Следовательно, материал оболочки должен быть еще и таким, чтобы элементы могли выдерживать большие деформации без разрушения. Более того, если оболочка сегментов будет иметь сквозные отверстия диаметром то газы образующиеся при подрыве разрывного заряда получают возможность вытекая через эти отверстия, подбросить сегмент от поверхности, обеспечивая более эффективное поражение целей осколочными элементами. В зависимости от типа БП и решаемых задач БП могут заполняться разными составами - зажигательными, химическими, дымовыми, объемно-детонирующими.

Следует отметить, что так как положение цели относительно БП обычно неизвестно, то возникает возможность промаха разлетающихся горящих элементов по цели. Эта ситуация исправляется тем, что предлагаемая конструкция боеприпаса предусматривает размещение зажигательных сегментов с осколочными элементами вдоль и вокруг разрывного заряда в виде групп. Оси в группах должны быть смещены относительно друг друга на 90°, что обеспечит их более равномерное распределение по цели. Придание зажигательным сегментам сферической формы обеспечит наиболее эффективное использование разрывного заряда сегмента и равномерное распределение осколочных элементов по цели.

Предлагаемый в техническом решении БП работает следующим образом.

От головного или донного взрывателя БП подается импульс на подрыв центрального заряда ВВ. Детонационная волна (ДВ) распространяется по оси симметрии разрывного заряда и после выхода ДВ на поверхность БП, зажигательные сегменты с готовыми элементами и горючее снаряжение из внутреннего пространства боеприпаса разлетаются в между образовавшимися частями корпуса в радиальном и торцевых направлениях. Зажигательные сегменты разбрасывают часть горящего горючего снаряжения боеприпаса, поскольку одновременно с расширением продуктов детонации от центрального заряда происходит вскрытие корпуса БП и поджог горючего снаряжения заполняющего пространство боеприпаса. Горящее горючее снаряжение боеприпаса приводит в действие взрыватели готовых сегментов огневым способом, например через пороховую навеску, бикфордов шнур и т.д., если оболочка сегментов будет иметь сквозные отверстия, то газы образующиеся при подрыве разрывного заряда получают возможность вытекая через эти отверстия, подбросить сегмент от поверхности, обеспечивая более эффективное поражение целей осколочными элементами. Различие во времени срабатывания разрывных зарядов зажигательных сегментов в сочетании с осколочным поражением цели позволит увеличить время воздействия боеприпаса на цель, тем самым повышая его эффективность, как по поражению, так и по подавлению цели.

Источники информации

1. Ардашев А.Н. Огнеметно-зажигательное оружие. М., 2001, 288 с.

2. Зарубежное военное обозрение. - 1990. - №2, 10.

3. Патент RU 2284461, 2005.03.03.

4. Патент US 3636874, 1972.01.25.

5. Патент RU 2374601, 2009.11.27.

Изобретение относится к вооружению, а именно к зажигательно-осколочным боеприпасам. Зажигательно-осколочный боеприпас состоит из корпуса, центрального разрывного заряда взрывчатого вещества и горючего снаряжения, находящегося в корпусе. Вдоль и вокруг центрального разрывного заряда в виде групп в корпусе содержатся готовые зажигательные сегменты сферической формы, которые выполнены с собственными взрывателями и разрывными зарядами, находящимися внутри готовых сегментов и снабженными осколочными элементами. Горючее снаряжение находится в свободном пространстве между ними. Оболочка готовых зажигательных сегментов выполнена из горючего материала, выдерживающего большие деформации. На поверхности оболочки выполнены сквозные отверстия и газы, образующиеся при подрыве разрывного заряда, имеют возможность, вытекая через эти отверстия, подбросить сегмент от поверхности, обеспечивая более эффективное поражение цели осколочными элементами. Оси в группах готовых зажигательных элементов смещены относительно друг друга на 90 градусов. Технический результат заключается в повышении эффективности зажигательного и осколочного действия боеприпаса. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Зажигательно-осколочный боеприпас, состоящий из корпуса, центрального разрывного заряда взрывчатого вещества и горючего снаряжения, находящегося в корпусе, отличающийся тем, что вдоль и вокруг центрального разрывного заряда в виде групп в корпусе содержатся готовые зажигательные сегменты сферической формы, которые выполнены с собственными взрывателями и разрывными зарядами, находящимися внутри готовых сегментов и снабженными осколочными элементами, причем горючее снаряжение находится в свободном пространстве между ними, при этом оболочка готовых зажигательных сегментов выполнена из горючего материала, выдерживающего большие деформации, причем на поверхности оболочки выполнены сквозные отверстия и газы, образующиеся при подрыве разрывного заряда, имеют возможность, вытекая через эти отверстия, подбросить сегмент от поверхности, обеспечивая более эффективное поражение цели осколочными элементами, при этом оси в группах готовых зажигательных элементов смещены относительно друг друга на 90 градусов.

2. Зажигательный боеприпас по п. 1, отличающийся тем, что свободное пространство между готовыми сегментами, снабженными осколочными элементами, заполнено воспламеняющим составом, который позволяет обеспечить приведение в действие взрывателей готовых сегментов огневым способом, например, через пороховую навеску, бикфордов шнур.

3. Зажигательный боеприпас по п. 1, отличающийся тем, что готовые сегменты изготовлены из горючего материала, в том числе термита, электрона.

4. Зажигательный боеприпас по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в нем размещены зажигательные, химические, дымовые, объемно-детонирующие составы.